變頻調速控制系統的設計原理講解

目前水泵控制系統中使用變頻調速技術，大部分是采用閉環調速控制，即自動采集外界條件的變化如壓力等信號通過調節來改變變頻器的頻率值，以達到調速目的。變頻調速控制系統原理框圖如下圖所示。

通過采集供水點水壓反饋至控制器，與水壓設定值比較產生的偏差經調節后輸出信號至變頻器 實現水泵電機的變頻變速運行從而獲得穩定的出水水壓。

系統主要由四部分組成：

(1)水泵電機

(2)變頻調速器

(3)壓力傳感器

(4)控制器(PID調節)

系統的控制過程為：由壓力傳感器將出水口壓力測出，并轉換成與之相對應的0-5V(或4-20mA 等)標準電信號，送到控制器與工藝所需的設定值進行比較，得出偏差。其偏差值由調節器按預先規定的調節規律進行運算得出調節信號，該信號經過處理送到變頻器，從而使變頻器將輸入為380V/50Hz的工頻交流電變成輸出為0～380V/0～50-60Hz連續可調電壓與頻率的交流電，直接供給水泵電機。

水泵電機裝上變頻調速器后，節能效果非常顯著，經過實測，比未裝變頻器節約43%左右的電能，而且生產工藝穩定。

(1)節能效果非常顯著，采用變頻調速技術后，提高了電機的功率因數，減少了無功功率消耗，具有明顯的經濟效益。

(2)采用變頻調速技術后，電機定子電流下降，電源頻率下降，水泵出水壓力恒定。由于電機水泵的轉速普遍下降，電機水泵運行狀況明顯改善，延長了設備的使用壽命，降低了設備的維修費用。同時，由于變頻器啟動和調速平穩，減少了對電網的沖擊。

(3)系統采用閉環控制，參數超調波動范圍小，偏差能及時進行控制。變頻器的加速和減速可根據工藝要求自動調節，控制精度高。

(4)由于變頻調速器具有十分靈敏的故障檢測、診斷、數字顯示功能，提高了電機水泵運行的可靠性。